Лабораторна робота №3 ознайомлення з структурою та функціональними можливостями оеом кр1816ве31

Мета роботи: Вивчення функціональних можливостей убово-відлагоджувального стенду, внутрішньої структури і системи команд ОЕОМКР1816ВЕ31.

Учбова задача: Вивчення команд пересилки, арифметичних, логічних команд, команд переходів. Взаємодія внутрішніх вузлів ОЕОМ.

Теоретичні відомості

Робота стенду при завантаженні відлагоджувальної програми

Схема електрична принципова учбово-відлагоджувального стенду розміщена в Додатку №1. Перелік інтегральних мікросхем, а також їхні аналоги, що використані в стенді - у таблиці №5.

Програма-завантажник знаходиться в мікросхемі пам'яті (DD4) 27С64/КР573РФ6, вона проводить ініціалізацію послідовного прийомопередатчика ОЕОМ (DD2), перевіряє наявність і об'єм пам'яті даних, при цьому програма-завантажник не порушує цілісність даних у пам'яті програм. Програма-завантажник формує на індикаторі HG1 число - об'єм пам'яті даних у кілобайтах. (Надалі пам'ять даних буде використовуватися як пам'ять програм ОЕОМ).

При надходженні даних з послідовного порту персонального комп'ютера в послідовний порт (роз'єм Х2) стенду, ОЕОМ записує їх у пам'ять даних (DD19) ДО573РУ17/6264. Сигнали керування - РМЕ, WR, RD, ALE, що формуються процесором і необхідні для звертання до пам'яті даних надходять через мультиплексор вибірки (DD10) КР1533КП11. Після прийняття останнього байта програма завантажник формує сигнал на виході Р 1.3, що у випадку встановлення перемички Х6 викликає переключення тригера (DD12-2,DD12-3) К555ЛАЗ відповідного мультиплексора вибірки в режим, при якому мікросхема (DD19) пам'ять даних використовується ОЕОМ як пам'ять програм, а мікросхема (DD18) 573РУ17 використовується як пам'ять даних. (Див. схему електричну принципову). Одночасно з запуском програми загоряється світлодіод НІЛ. При цьому мікросхема (DD4), у якій знаходиться програма-завантажник - відключена.

Кнопка S13. необхідна для перезапуску завантаженої з ПК програми, що розташована в пам'яті програм (DD19). і

Кнопка S14, необхідна для формування сигналу скидання на вході RST процесора, тобто переводу стенда в режим роботи ОЕОМ від програми завантажника - очікування прийому даних з послідовного порту. Процесор готовий приймати дані в пам'ять даних. При натисканні кнопки S14, загоряється світлодіод HL1. При цьому можлива новий чанне програми в стенд із

персонального комп'ютера. При передачі даних з персонального комп'ютера в стенд, комп'ютер на лінії RI послідовного порту формується сигнал, що через транзистор VT1, аналогічно кнопці S14, скидає процесор.

Розподіл пам 'яті стенда.

Адресація (звернення) процесора до периферійних пристроїв стенду реалізована як адресація до комірок пам'яті в адресному просторі від 8000Н до 0FFFFH. Сигнали вибірки периферійних пристроїв стенду "CS" формуються дешифратором адреси мікросхемою DD7 КР1533ІД7.

Рисунок 1. Структурна схема стенда. ,

ОЕОМ - однокристальна ЕОМ;

BIOS - базова система вводу-виводу;

ПП - пам'ять програм;

ПД - пам'ять даних;

СОМІ - послідовний порт для PC;

COM2 - послідовний порт для ПП;

ППП - паралельний прийомо-передатчик;

11111 - інтерфейс периферійних пристроїв (ПП);

СКПП - схема керування послідовними портами;

ПП(F) - послідовна пам'ять EEPROM;

КЛ - клавіатура;

8888 - система відображення інформації.

Пам'ять даних (мікросхеми DD18, DD19) мають адресацію з 0000Н до 7FFFH, у залежності від об'єму використовуваної в стенді мікросхеми пам'яті.

Мікросхема програмованого паралельного інтерфейсу КР580ВВ55 DD10 включена як блок комірок пам'яті: адреса порта А-8000Н; адреса порта В-800Ш; адреса порта С-8002Н; адреса Порта регістра керуючого слова RUS-8003H. Сигнал вибірки CSO формується мікросхемою дешифратора адреси DD8.

Пристрій відображення виконаний на чотирьох статичних ссмиссгмсшнйх двійково-десяткових індикаторах (DD15 - DD18), розташованих за адресами А000Н , В000Н. Передача даних на індикатори здійснюється з ОЕОМ по шині даних AD(0-7). Сигналами вибірки мікросхем індикації є CS2, CS3.

Вибірка каналу послідовного прийомопередавача здійснюється за адресою С000Н, доступний тільки для запису.

Опитування клавіатури здійснюється по адресах 900ЕН 900DH 900ВН доступні тільки для читання.

Таблиця 5. Перелік комплектуючих мікросхем.

№	Позначення на схемі	Позначення (іноземне)	Аналог	Короткий опис ІМС
1	DD1	74245	1533АП16	Прийомоперсдавач
2	DD2	80C31	1816ВЕ31	Однокристальна ЕОМ
3	DD3	74HC573N	1533 ИРЗЗ	8-розрядний регістр
4	DD18	8464(62256)	ДО537РУ17	ОЗП 8 Кб (ОЗП 32Кб)
5	DD19	8464(62256)	ДО537РУ17	ОЗП 8 Кб (ОЗП 32Кб)
6	DD4	27C64	ДО573РФ6	ПЗП 8 Кб
7	DD17	8255	ДО580ВВ55	Паралельний прийомопередавач
8	DD12	7400	ДО155ЛАЗ	- 4 елементи 2И-НІ
9	DD8,15	7404	ДО155ЛН1	6 елементів НЕ
10	DD10	74257	1533 КПИ	Мультиплексор
11	DD7	74138	1533ИД7	Дешифратор
12	DD9,13	75189	ДО559ИП20	Перетворювач рівня
13	DD5.22	7432	ДО555ЛЛ1	4 елементи АБО
14	DD20,21 DD23,24	4511	Немає аналога	Двійково-десятковий дешифратор
15	DD11	93C46	Немає аналога	EEPROM

Послідовний прийомопередавач.

Модуль послідовного зв'язку сформований на мікросхемі приймача 75189 (DD9,13), передавача К155ЛН1 (DD8), схеми вибірки каналу передачі (DD14).

Швидкість обміну по послідовному порту в режимі завантаження 9600б/с для частоти кварцового генератора 14318000 Гц (7273800 Гц). Швидкість обміну по послідовному порту в відлагоджуваній програмі може бути змінена.

Вибір каналу послідовного прийомопередавача здійснюється сигналами CFGO, CFG1 за адресою 3000Н. Встановлення цих бітів у "логічний нуль" включає порт 1, на схемі Х2, цей порт має неповний набір сигналів (RxD, TxD, RI) і призначений для запису програми в стенд.

(УВАГА! НА ДАНОМУ РОЗ'ЄМІ Є НАПРУГА ЖИВЛЕННЯ, КАТЕГОРИЧНО ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ ПІДКЛЮЧАТИ ДО НЬОГО ІНШІ ПРИСТРОЇ!).

Програмне встановлення сигналів CFGO .у "0". a CFG1 у "1" формує вибірку додаткового каналу послідовної передачі даних, роз'єм ХЗ. Додатковий послідовний канал має повний набір сигналів інтерфейсу RS232.

Підключення портів ОЕОМ і EEPROM пам'яті

Порт Р1 ОЕОМ може бути частково відключений від зовнішніх ліній (перемички J1-J5), крім ліній інтерфейсу розширення. На роз'єм інтерфейсу розширення Ці сигнали приходять, минаючи перемички.

Лінії даних і синхроімпульсів мікросхеми EEPROM пам'яті (DD11) 93С46 \ підключені відповідно на виводи Р1.3 -Р1.7. однокристальної ЕОМ

Розташування елементів, призначення роз'ємів і перемичок

Рисунок 2. Схема розташування елементів стенда.

X1 - Системний інтерфейс із повним адресним простором;

Х4 - Інтерфейс розширення для підключення зовнішніх пристроїв

з використанням паралельного прийомопередавача;

Х2 - Інтерфейс послідовного порту СОМІ для зв'язку стенда з PC;

Х13 - Інтерфейс послідовного порту COM2 для зв'язку стенда з

іншими пристроями, що мають стандартний порт RS232C;

Х6 - Інтерфейс програмування AVR;

J4 - Перемичка підключення сигналу синхронізації послідовної пам'яті;

J2,J3 - Перемичка підключення лінії передачі даних послідовної пам'яті;

J1 - Перемичка дозволу автоматичного запуску завантаженої програми;

J5 - Перемичка підключення сигналу вибірки послідовної пам'яті.

Порядок виконання лабораторної роботи:

1) Вивчити структурну схему стенда, розпреділення пам'яти, призначення вузлів. Вивчити структуру ОЕОМ КР1816ВЕ31. Вивчити синтаксис команд пересилки, арифметичних команд, команд переходів.

2) Розробити алгоритм для виконання індивідуального завдання до початку лабораторного заняття (таблиця завдань №6).

3) Розробити програму для виконання індивідуального завдання до початку лабораторного заняття.

4) Ввести програму індивідуального завдання на ПК.

5) Вивчити програмно-відладочні засоби (ПВЗ) для КР1816ВЕЗ1.

6) 3 допомогою ПВЗ проаналізувати виконання індивідуальної програми.

7) Загрузити програму в стенд ОЕОМ. Впевнитися в правильному виконанні індивідуального завдання, при негативному результаті здійснити зміну алгоритму або програми. Повторити загрузку програми в стенд ОЕОМ

8) Роздрукувати лістинг правильно працюючої програми.

9) Відповісти на контрольні запитання викладача.

Приклад виконання лабораторної роботи №З

Вміст регістрів R1 і R4 скласти і відобразити на індикаторі.

ORG 0

mov Rl,#04h ;записати в R1 число 04

mov R4,#30h установити в R4 число 30

mov DPTR,#0B000h установити в DPTR адрес lHfl.DD17,DD18

mov А,R1 ;записати в A значення Rl

add А,R4 ;скласти значення в А і R4, результат суми в А

movx @DPTR,A ;висвітлити на Інд. DD17,DD 18 число, зберігаєме в А

mov A,#00h ;обнулити А

Con: jmp Con ;перехід на зациклювання програми

END

Варіанти індивідуальних завдань

Таблиця 6. Таблиця завдань до л. р. №3.

№	Текст індивідуального завдання
1	Занести в per. R4 ДД число ОХ, в pcr.R6 ХО, суму чисел відобразити наС Інд. HG1,HGO.
2	Занести в per. R3 ДД число XX, відобразити його на С Інд. HG3,HG0.
3	Занести в per. В ДД число, з частотою 2 Гц виводити це число на С Інд. HG1.HG2.
4	Занести в Акк. ДД число XX, в per. R5 ХО, число з Акк. відобразити на С Інд. HG1, HG0, число з R5 відобразити на С Інд. HG2.
5	Занести в per. R2 ДД число ОХ, в per.R5 ХО, суму чисел відобразити на С Інд. HG3, HG4.
6	Занести в комірку з адресом BOh внутрішньої пам'яти ОЕОМ ДД число ОХ, в per.R3 ХО, суму чисел відображати на С_Інд. HG2, HG1 з частотою 0,5Гц.
7	Занести в per. R0 ДД число XX, поперемінно відображати мол. і ст. тетраду на С Інд. HG3, HG0 з частотою 1 Гц.
8	Занести в В ДД число ХО, в per. Rl XX, число з В. відображати на СІнд. HG0 з частотою 1 Гц, число з R1 відображати на С_Інд. HG3, HG2 з частотою 0,5 Гц.
9	Зчитати значення per. TCON, відобразити його на С Інд. HG3, HG2.
10	Занести в per. R4 ДД число ОХ, в pcr.R3 ХО, суму чисел відобразити на СІнд. HG2, HG1 з повільним (на протязі 5 сек.) затуханням цього числа.
11	Занести в Ак. ДД число ХО, в per. В ОХ, суму чисел відобразити на С Інд. HG3, HG0.
12	Занести в per. В ДД число ОХ, в per.R5 ХО, два розряди суми (десятки і одиниці) почергово відображати на С Інд. HG1.HG0.
13	Занести в per. Rl ДД число ОХ, віднімаючи від числа одиницю відображати на С_Інд. HG2 одержане значення до нуля з частотою 1 сек.
14	Занести в per. R3 ДД число XX, в per.R5 XX, поперемінно відображати ці числа на С Інд. HG3, HG2. HG1, HG0.
15	Занести в per. А ДД число ОХ, в per.R2 ХО, число з А відобразити на С Інд. HG3, число з per. R2 відображати на С Інд. HG1 з частотою в 0.5 Гц.

Контрольні запитання:

1. Час виконання команд (поняття такта, машинного цикла).

2. Типи команд. Формат команд. Команди прямої і непрямої адресації.

3. Команди зсуву. Арифметичні команди. Логічні команди.

4. Регістр ознак, команди, що викликають зміну регістра ознак.

5. Команди роботи із стеком, послідовність дій (команд) при роботу зі стеком.

6. Призначення внутрішніх вузлів ОЕОМ.

7. Призначення і робота з внутрішньою пам'яттю даних ОЕОМ.

8. Система переривань ОЕОМ. Призначення портів ОЕОМ.

9. Фізичні характеристики вихідних сигналів ОЕОМ.